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L'évolution ignore la marche arrière

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Une longue expérience sur la mouche drosophile démontre l'impossibilité pour une espèce d'évoluer à rebours, donc de retrouver son état ancestral, même si les conditions de vie redeviennent semblables à celles du milieu originel.

Le sourire de la drosophile. Source Commons

Petite mouche de 1 à 2 millimètres de long, la drosophile, et plus particulièrement Drosophila melanogaster, parmi plus de 400 autres espèces, est l'enfant chéri des biologistes. Faciles à élever en laboratoire et d'un cycle de reproduction de seulement deux semaines, elles ont servi à de multiples expériences, notamment en génétique. De plus, leurs glandes salivaires possèdent curieusement des chromosomes géants qui en facilitent l'étude. Leur génome a d'ailleurs été entièrement séquencé dès 1998.

Aujourd'hui, c'est à la théorie de l'évolution que cet insecte apporte sa pierre. Une équipe de chercheurs de l'Institut scientifique Gulbenkian au Portugal conduite par Henrique Teotonio a soumis la drosophile à différents milieux différant par la quantité de nourriture et l'humidité durant plus de 500 générations et variant au cours du temps.

Ces mouches provenaient d'une souche prélevée dans la nature en 1975 et ont été élevées en laboratoire durant deux décennies dans diverses conditions environnementales. Les insectes ont ensuite été introduits dans un environnement reproduisant leurs conditions de vie ancestrales durant 50 générations.

Drosophila melanogaster. Source Commons

L'évolution ne sait pas faire demi-tour...

A ce terme, Henrique Teotonio et ses collègues ont examiné le chromosome 3 des drosophiles. Toutes s'étaient rapprochées de leurs caractéristiques génétiques originelles mais de manière très imparfaite. Non seulement cette évolution à rebours ne s'était pas effectuée avec la même rapidité pour tous les gènes, mais encore celle-ci semble s'arrêter dès que les mouches présentent un bon degré d'adaptation à leur environnement héréditaire.

Autrement dit, certains insectes, qui peuvent avoir retrouvé extérieurement leur état ancestral - et présentent donc un phénotype identique à celui de leurs aïeux -, peuvent en revanche être génétiquement différentes. L'évolution serait donc à sens unique.

« On n'arrive à prévoir les changements au niveau de l'ADN qu'une fois sur deux », conclut Henrique Teotonio, ajoutant que les connaissances actuelles sur les liens entre gènes et évolution restent insuffisantes pour prédire la capacité d'adaptation d'une espèce aux variations du milieu.

Ces découvertes fournissent d'autres perspectives dans la compréhension sur l'évolution des organismes vivants. D'une part, elle démontre que l'évolution se produit par des changements dans la distribution des allèles dans une population donnée de génération à génération, plutôt que par mutations successives. D'autre part, même si certaines mouches présentent un phénotype identique à celui de leurs ancêtres, elles peuvent être génétiquement très différentes. D'où un nouveau type de biodiversité...